UMZCH con alimentazione unipolare. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor

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La moderna costruzione di apparecchiature radioelettroniche domestiche si basa interamente sull'uso di circuiti integrati funzionali specializzati. Questo indubbio vantaggio nella produzione si trasforma in qualche inconveniente per coloro che amano riparare da soli il dispositivo quando non possono acquistare il microcircuito richiesto. In una situazione del genere, l'esperienza dei radioamatori nella creazione di singole unità e blocchi su elementi discreti può aiutare.

Questo articolo descrive un amplificatore stereo per l'utilizzo in centri musicali con la possibilità aggiuntiva di utilizzare un comune emettitore a bassa frequenza.

Il diagramma schematico dell'UMZCH è mostrato in Fig. 1. In esso, i canali di riproduzione del suono sono costruiti in modo tale che per un carico a bassa frequenza rappresentino un amplificatore a ponte [1]. In uno dei canali il segnale è invertito, nell'altro no. Tra le uscite dei canali è inclusa una testata comune per le basse frequenze. Il segnale viene invertito nello stadio dell'amplificatore buffer di ingresso utilizzando i transistor VT1 e VT2, che sono collegati secondo un circuito a transistor composto, che ha permesso di ottenere un'elevata impedenza di ingresso dell'UMZCH. Il segnale invertito è assegnato al resistore R6 e il segnale non invertito è assegnato al resistore R7. Per la successiva amplificazione nel canale destro, il segnale viene rimosso dal resistore R7' e nel canale sinistro dal resistore R6.

(clicca per ingrandire)

Poiché i diagrammi dei canali sono completamente identici, forniremo una descrizione solo del canale sinistro. All'ingresso e all'uscita dello stadio buffer sono presenti i filtri R1C2 e R9C6, che sopprimono i segnali con frequenze pari o superiori a 100 kHz. Se l'UMZCH verrà utilizzato senza un canale comune a bassa frequenza, il segnale dagli stadi buffer in entrambi i canali deve essere rimosso dai resistori R7 (R7'). Puoi anche captare un segnale da loro per alimentare un amplificatore telefonico. Gli stadi buffer sono alimentati da un comune regolatore di tensione. La sua unica caratteristica è che le giunzioni base-emettitore dei transistor VT3 - VT6 sono utilizzate come diodi zener. Quando commutata al contrario, tale giunzione è un buon diodo zener con una piccola corrente di stabilizzazione.

Nel punto di connessione dei resistori R10 e R11, il segnale di ingresso viene sommato al segnale OOS. Il guadagno dell'UMZCH dipende dal rapporto delle resistenze di questi resistori e, con i valori indicati nel diagramma, è di 26 dB. Il segnale sommato viene fornito alla base di un transistor composito VT7, VT8, caricato sul circuito di ingresso a bassa resistenza R14, R15 del successivo stadio di amplificazione, assemblato su un transistor VT9, collegato secondo il circuito con OB. Una cascata con tale inclusione di un transistor dipende meno dal feedback parassita interelettrodico, che ha un buon effetto sulla risposta in frequenza dell'intero dispositivo.

Lo stadio di uscita e il dispositivo per stabilizzarne la corrente di riposo differiscono poco da quelli descritti in [2] e [3]. Un tale circuito riduce la distorsione dei segnali di basso livello e rende il suono più comprensibile e trasparente. Un'altra caratteristica di questo stadio di uscita è che la tensione costante alle sue uscite è leggermente inferiore alla metà della tensione di alimentazione. Ciò consente di fare a meno di uno stabilizzatore di tensione, rimuovendo l'ondulazione sulle prese di uscita dell'alimentatore oltre l'oscillazione di ampiezza massima del segnale di uscita.

Per funzionare con un canale comune a bassa frequenza [1], è necessario che la tensione costante alle uscite del dispositivo sia identica e stabilizzata. In questo caso, ciò è garantito dalla presenza di un diodo zener composito comune VD1, VD2, incluso nei circuiti di emettitore degli stadi di ingresso di entrambi i canali UMZCH. Un condensatore C10 di capacità sufficientemente grande è collegato in parallelo al diodo zener composito. La ricarica graduale dopo aver applicato l'alimentazione all'amplificatore, garantisce un aumento graduale della tensione alle sue uscite, eliminando il caratteristico "clic" che accompagna l'accensione dell'UMZCH. Gli elementi L1, C15, C15' selezionano segnali con frequenze inferiori a 250 Hz per il canale generale a bassa frequenza e i condensatori C14 e C14' selezionano segnali con frequenze superiori a 250 Hz per le sezioni a frequenza medio-alta. L'interruttore SA1 consente di utilizzare l'UMZCH in modalità stereo senza un canale comune a bassa frequenza con altoparlanti a banda larga convenzionali. Nella posizione superiore del suo contatto mobile sono accesi i condensatori ad alta capacità C13 e C13' che trasmettono l'intera banda di frequenze amplificate.

L'autore non ha sviluppato un circuito stampato per questo progetto e ha montato le parti su una breadboard. Su di esso è stato assemblato quasi l'intero amplificatore, ad eccezione degli stadi di uscita. I transistor VT10, VT11, VT13 - VT16, condensatore C11 e resistori R18 - R21 (così come parti di un altro canale indicato dagli indici) sono installati su un comune dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di 600 cm2. I transistor VT13 e VT15 sono fissati al dissipatore di calore con una comune vite M3. Sotto i transistor dovrebbe essere posizionato un distanziatore in mica. Per evitare il contatto della vite con i collettori dei transistor, è necessario posizionare su di essa un breve pezzo di tubo di cloruro di polivinile. I transistor VT14 e VT16 sono fissati senza guarnizioni. Il resistore R21 è saldato ai terminali di base dei transistor VT15 e VT16 e il condensatore C11 è saldato ai terminali dei collettori VT13, VT15. Il transistor VT11 e i resistori R18 - R20 sono posizionati su una striscia di textolite con contatti. Il collettore del transistor VT10 è saldato alla base del transistor VT13. Ciò è necessario per un contatto termico affidabile con i transistor VT13 e VT15. In UMZCH puoi utilizzare i transistor domestici KT502B invece di VS640; KT503B - invece di BC639; KT818AM - invece di BD912; KT819AM - invece di BD911, resistori MLT 0,25, condensatori di qualsiasi tipo e potenza adeguata. La bobina L1 è senza telaio, contiene 320 spire di filo PEL 1,2, avvolte sfusa su un mandrino con un diametro di 45 mm, lunghezza di avvolgimento - 35 mm.

L'installazione di UMZCH inizia con il controllo delle tensioni all'uscita dello stabilizzatore di tensione (emettitore VT3) e alle uscite degli amplificatori buffer (emettitori VT1, VT2). Non dovrebbero differire da quelli indicati nel diagramma di oltre il 10%. In questa fase dell'installazione è necessario rimuovere i fusibili FU1 e FU2. Quindi, senza collegare il carico, è necessario accendere l'amperometro anziché il fusibile FU1. Successivamente, riducendo gradualmente il limite della sua misurazione, è necessario assicurarsi che la corrente di riposo del braccio superiore (secondo il circuito) dell'UMZCH non superi i 100 mA. Le stesse operazioni vengono eseguite nell'altro braccio dell'UMZCH, collegando un amperometro al posto dell'interruttore FU2. Successivamente, dopo aver installato entrambi i fusibili, è necessario assicurarsi che le tensioni costanti sulle uscite di entrambi i canali differiscano di non più di 150 mV. Queste tensioni dovrebbero essere del 5...10% inferiori alla metà della tensione di alimentazione. Se necessario, vengono installati selezionando i diodi zener VD1 e VD2. Quindi, al posto delle testine BA2 e BA3, alle uscite dell'UMZCH vengono collegati resistori con una resistenza di 4 Ohm e una potenza di diversi watt e viene nuovamente controllata la corrente di riposo di ciascuno dei canali.

Successivamente, agli ingressi di entrambi i canali, chiusi tra loro, viene collegato un generatore AF e all'uscita di uno dei canali viene collegato un oscilloscopio. Applicando un segnale di circa 15...20 mV all'ingresso e osservando il segnale di uscita sullo schermo dell'oscilloscopio, assicurarsi che non vi sia alcun “scalino” in esso. Con una corrente di riposo di 30...40 mA, alla frequenza di 1 kHz non è affatto presente, ma alla frequenza di 12 kHz si può ancora osservare un “passo”. Se si aumenta la corrente di riposo a 100...130 mA (riducendo la resistenza del resistore R18), essa non apparirà nemmeno a frequenze superiori a 20 kHz. Successivamente, applicando un segnale rettangolare all'ingresso, si convincono dell'assenza di emissioni parassite sui bordi di entrata e di discesa sull'uscita, nonché dell'assenza di oscillazioni parassite ad alta frequenza. Se ce ne sono, dovresti aumentare la capacità del condensatore C8 finché non scompaiono. Tutte le operazioni descritte vengono eseguite in un altro canale. Ciò completa la creazione dell'UMZCH.

L'UMZCH descritto ha le seguenti caratteristiche tecniche principali: tensione di ingresso - 0,5 V; impedenza di ingresso - 330 kOhm; guadagno - 26 dB; potenza nominale in ciascun canale MF-HF - 14 W con un carico di 8 Ohm e 20 W con un carico di 4 Ohm; la potenza nominale nel canale comune a bassa frequenza è di 36 W con un carico di 8 Ohm; gamma di frequenza riprodotta - 20...20 Hz; coefficiente armonico ad una frequenza di 000 kHz - 1%, a una frequenza di 0,04 kHz - 20%.

Non è consigliabile utilizzare un carico con una resistenza inferiore a 8 ohm nel canale LF a causa della difficoltà di abbinare questo canale con i canali MF-HF in termini di livello del segnale. Per silenziare l'audio negli altoparlanti è consigliabile scollegare i condensatori C5 (C5') dagli stadi buffer.

Se lo si desidera, è possibile realizzare un amplificatore telefonico assemblandolo secondo lo schema mostrato in Fig. 2. Questo amplificatore è simile all'UMZCH descritto in [4]. Funziona anche in modalità lineare (classe A), ma con correnti di riposo inferiori, circa 15...20 mA attraverso ciascun circuito collettore di transistor VT3, VT4 (VT3', VT4'). La corrente di riposo viene impostata selezionando il resistore R6 (R6'). I transistor VT3, VT4 (VT3', VT4') devono essere installati su un dissipatore di calore con una superficie totale di almeno 80 cm2 o sulla superficie di un telaio metallico tramite distanziatori isolanti. Il transistor S2336 può essere sostituito con KT602BM.

Questo UMZCH è stato progettato e realizzato dall'autore per il restauro del centro musicale "MARC-NR-75F1".

L'alimentatore UMZCH deve fornire una corrente di almeno 5 A a una tensione di 44 V. Ad altre tensioni, la potenza di uscita cambierà. È necessario tenerne conto e utilizzare transistor di uscita con limiti di corrente e tensione adeguati. Inoltre, sarà necessario selezionare i diodi zener VD1, VD2 per fornire una tensione costante pari al 5...10% in meno della metà della tensione di alimentazione.

Se il dispositivo da convertire ha una fonte di alimentazione stabilizzata, ad esempio "Victoria-001stereo" (Riga Radio Plant), è consigliabile selezionare la tensione 1/2 Upit sulle uscite. Con un alimentatore stabilizzato, i parametri UMZCH saranno più alti.

Letteratura

1. Zakharov A. "Melody-101-stereo" con un canale comune a bassa frequenza. - Radio, 1987, n. 4, pag. 34, 35.
2. Akulinichev I. Sulla criticità dell'alimentazione dell'amplificatore di potenza. - Radio, 1984, n. 11, pag. 33, 34.
3. Akulinichev I. UMZCH con profonda protezione ambientale. - Radio, 1989, n. 10, pag. 56-58.
4. Vasiliev V. Amplificatore ultralineare di classe A. Progetti di radioamatori stranieri. MRB, vol. 1048. -M.: Radio e comunicazione, 1982, p. 14-16.

Autore: M. Sapozhnikov, Ganei Aviv, Israele

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